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[diderot] Diff of /branches/vis15/src/compiler/simplify/simplify.sml
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Diff of /branches/vis15/src/compiler/simplify/simplify.sml

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revision 3445, Fri Nov 20 15:47:57 2015 UTC revision 3465, Sun Nov 29 20:04:16 2015 UTC
# Line 19  Line 19 
19      structure STy = SimpleTypes      structure STy = SimpleTypes
20      structure Ty = Types      structure Ty = Types
21      structure VMap = Var.Map      structure VMap = Var.Map
     structure InP = Inputs  
22    
23    (* convert a Types.ty to a SimpleTypes.ty *)    (* convert a Types.ty to a SimpleTypes.ty *)
24      fun cvtTy ty = (case ty      fun cvtTy ty = (case ty
# Line 31  Line 30 
30              | Ty.T_Int => STy.T_Int              | Ty.T_Int => STy.T_Int
31              | Ty.T_String => STy.T_String              | Ty.T_String => STy.T_String
32              | Ty.T_Sequence(ty, NONE) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, NONE)              | Ty.T_Sequence(ty, NONE) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, NONE)
33              | Ty.T_Sequence(ty, dim) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, SOME(TU.monoDim dim))              | Ty.T_Sequence(ty, SOME dim) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, SOME(TU.monoDim dim))
34              | Ty.T_Named id => STy.T_Named id              | Ty.T_Named id => STy.T_Named id
35              | Ty.T_Kernel n => STy.T_Kernel(TU.monoDiff n)              | Ty.T_Kernel n => STy.T_Kernel(TU.monoDiff n)
36              | Ty.T_Tensor shape => STy.T_Tensor(TU.monoShape shape)              | Ty.T_Tensor shape => STy.T_Tensor(TU.monoShape shape)
# Line 44  Line 43 
43                    dim = TU.monoDim dim,                    dim = TU.monoDim dim,
44                    shape = TU.monoShape shape                    shape = TU.monoShape shape
45                  }                  }
46              | Ty.T_Fun(tys1, ty2) => STy.T_Fun(List.map cvtTy tys1, simplify ty2)              | Ty.T_Fun(tys1, ty2) => STy.T_Fun(List.map cvtTy tys1, cvtTy ty2)
47                | Ty.T_Error => raise Fail "unexpected T_Error in Simplify"
48            (* end case *))            (* end case *))
49    
50      fun newTemp ty = SimpleVar.new ("_t", SimpleVar.LocalVar, ty)      fun newTemp ty = SimpleVar.new ("_t", SimpleVar.LocalVar, ty)
51    
52    (* convert an AST variable to a Simple variable *)    (* a property to map AST variables to SimpleAST variables *)
53      fun cvtVar (env, x as Var.V{name, kind, ty=([], ty), ...}) = let      local
54            val x' = SimpleVar.new (name, kind, cvtTy ty)        fun cvt x = SimpleVar.new (Var.nameOf x, Var.kindOf x, cvtTy(Var.monoTypeOf x))
55            in            in
56              (x', VMap.insert(env, x, x'))      val {getFn = cvtVar, ...} = Var.newProp cvt
57            end            end
58    
59      fun cvtVars (env, xs) = List.foldr      fun cvtVars xs = List.map cvtVar xs
           (fn (x, (xs, env)) => let  
             val (x', env) = cvtVar(env, x)  
             in  
               (x'::xs, env)  
             end) ([], env) xs  
   
     fun lookupVar (env, x) = (case VMap.find (env, x)  
            of SOME x' => x'  
             | NONE => raise Fail(concat["lookupVar(", Var.uniqueNameOf x, ")"])  
           (* end case *))  
60    
61    (* make a block out of a list of statements that are in reverse order *)    (* make a block out of a list of statements that are in reverse order *)
62      fun mkBlock stms = S.Block(List.rev stms)      fun mkBlock stms = S.Block(List.rev stms)
63    
64      fun inputImage (nrrd, dim, shape) = (      fun inputImage (errStrm, nrrd, dim, shape) = (
65            case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, dim, shape)            case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo(errStrm, nrrd), dim, shape)
66             of NONE => raise Fail(concat["nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"])             of NONE => raise Fail(concat["nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"])
67              | SOME info => InP.Proxy(nrrd, info)              | SOME info => S.Proxy(nrrd, info)
68            (* end case *))            (* end case *))
69    
70      datatype 'a ctl_flow_info      datatype 'a ctl_flow_info
# Line 153  Line 143 
143              (* end case *)              (* end case *)
144            end            end
145    
     fun simplifyProgram (AST.Program{props, decls}) = let  
           val inputs = ref []  
           val inputInit = ref []  
           val globals = ref []  
           val globalInit = ref []  
           val funcs = ref []  
           val initially = ref NONE  
           val strands = ref []  
           fun setInitially init = (case !initially  
                  of NONE => initially := SOME init  
 (* FIXME: the check for multiple initially decls should happen in type checking *)  
                   | SOME _ => raise Fail "multiple initially declarations"  
                 (* end case *))  
           fun simplifyDecl (dcl, env) = (case dcl  
                  of AST.D_Input(x, desc, NONE) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                       val (ty, init) = (case SimpleVar.typeOf x'  
                              of ty as SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => let  
                                   val info = ImageInfo.mkInfo(dim, shape)  
                                   in  
                                     (ty, SOME(InP.Image info))  
                                   end  
                               | ty => (ty, NONE)  
                             (* end case *))  
                       val inp = InP.INP{  
                               ty = ty,  
                               name = SimpleVar.nameOf x',  
                               desc = desc,  
                               init = init  
                             }  
                       in  
                         inputs := (x', inp) :: !inputs;  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Input(x, desc, SOME(AST.E_LoadNrrd(tvs, nrrd, ty))) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                     (* load the nrrd proxy here *)  
                       val info = NrrdInfo.getInfo nrrd  
                       val (ty, init) = (case SimpleVar.typeOf x'  
                              of ty as SimpleTypes.T_DynSequence _ => (ty, InP.DynSeq nrrd)  
                               | ty as SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => (ty, inputImage(nrrd, dim, shape))  
                               | _ => raise Fail "impossible"  
                             (* end case *))  
                       val inp = InP.INP{  
                               ty = ty,  
                               name = SimpleVar.nameOf x',  
                               desc = desc,  
                               init = SOME init  
                             }  
                       in  
                         inputs := (x', inp) :: !inputs;  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Input(x, desc, SOME e) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                       val (stms, e') = simplifyExp (env, e, [])  
                       val inp = InP.INP{  
                               ty = SimpleVar.typeOf x',  
                               name = SimpleVar.nameOf x',  
                               desc = desc,  
                               init = NONE  
                             }  
                       in  
                         inputs := (x', inp) :: !inputs;  
                         inputInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !inputInit);  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Var(AST.VD_Decl(x, e)) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                       val (stms, e') = simplifyExp (env, e, [])  
                       in  
                         globals := x' :: !globals;  
                         globalInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !globalInit);  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Func(f, params, body) => let  
                       val (f', env) = cvtVar(env, f)  
                       val (params', env) = cvtVars (env, params)  
                       val body' = pruneUnreachableCode (simplifyBlock(env, body))  
                       in  
                         funcs := S.Func{f=f', params=params', body=body'} :: !funcs;  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Strand info => (  
                       strands := simplifyStrand(env, info) :: !strands;  
                       env)  
                   | AST.D_InitialArray(creat, iters) => (  
                       setInitially (simplifyInit(env, true, creat, iters));  
                       env)  
                   | AST.D_InitialCollection(creat, iters) => (  
                       setInitially (simplifyInit(env, false, creat, iters));  
                       env)  
                 (* end case *))  
           val env = List.foldl simplifyDecl VMap.empty decls  
           in  
             S.Program{  
                 props = props,  
                 inputDefaults = mkBlock (!inputInit),  
                 inputs = List.rev(!inputs),  
                 globals = List.rev(!globals),  
                 globalInit = mkBlock (!globalInit),  
                 funcs = List.rev(!funcs),  
                 init = (case !initially  
 (* FIXME: the check for the initially block should really happen in typechecking *)  
                    of NONE => raise Fail "missing initially declaration"  
                     | SOME blk => blk  
                   (* end case *)),  
                 strands = List.rev(!strands)  
               }  
           end  
   
     and simplifyInit (env, isArray, AST.C_Create(strand, exps), iters) = let  
           fun simplifyIter (AST.I_Range(x, e1, e2), (env, iters, stms)) = let  
                 val (stms, lo) = simplifyExpToVar (env, e1, stms)  
                 val (stms, hi) = simplifyExpToVar (env, e2, stms)  
                 val (x', env) = cvtVar (env, x)  
                 in  
                   (env, {param=x', lo=lo, hi=hi}::iters, stms)  
                 end  
           val (env, iters, iterStms) = List.foldl simplifyIter (env, [], []) iters  
           val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, exps, [])  
           val creat = S.C_Create{  
                   argInit = mkBlock stms,  
                   name = strand,  
                   args = xs  
                 }  
           in  
             S.Initially{  
                 isArray = isArray,  
                 rangeInit = mkBlock iterStms,  
                 iters = List.rev iters,  
                 create = creat  
               }  
           end  
   
     and simplifyStrand (env, AST.Strand{name, params, state, methods}) = let  
           val (params', env) = cvtVars (env, params)  
           fun simplifyState (env, [], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms, env)  
             | simplifyState (env, AST.VD_Decl(x, e) :: r, xs, stms) = let  
                 val (stms, e') = simplifyExp (env, e, stms)  
                 val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                 in  
                   simplifyState (env, r, x'::xs, S.S_Assign(x', e') :: stms)  
                 end  
           val (xs, stm, env) = simplifyState (env, state, [], [])  
           in  
             S.Strand{  
                 name = name,  
                 params = params',  
                 state = xs, stateInit = stm,  
                 methods = List.map (simplifyMethod env) methods  
               }  
           end  
   
     and simplifyMethod env (AST.M_Method(name, body)) =  
           S.Method(name, pruneUnreachableCode (simplifyBlock(env, body)))  
   
146    (* simplify a statement into a single statement (i.e., a block if it expands    (* simplify a statement into a single statement (i.e., a block if it expands
147     * into more than one new statement).     * into more than one new statement).
148     *)     *)
149      and simplifyBlock (env, stm) = mkBlock (#1 (simplifyStmt (env, stm, [])))      fun simplifyBlock errStrm stm = mkBlock (simplifyStmt (errStrm, stm, []))
150    
151    (* simplify the statement stm where stms is a reverse-order list of preceeding simplified    (* simplify the statement stm where stms is a reverse-order list of preceeding simplified
152     * statements.  This function returns a reverse-order list of simplified statements.     * statements.  This function returns a reverse-order list of simplified statements.
153     * Note that error reporting is done in the typechecker, but it does not prune unreachable     * Note that error reporting is done in the typechecker, but it does not prune unreachable
154     * code.     * code.
155     *)     *)
156      and simplifyStmt (env, stm, stms) = (case stm      and simplifyStmt (errStrm, stm, stms) : S.stmt list = (case stm
157             of AST.S_Block body => let             of AST.S_Block body => let
158                  fun simplify (_, [], stms) = stms                  fun simplify ([], stms) = stms
159                    | simplify (env', stm::r, stms) = let                    | simplify (stm::r, stms) = simplify (r, simplifyStmt (errStrm, stm, stms))
                       val (stms, env') = simplifyStmt (env', stm, stms)  
160                        in                        in
161                          simplify (env', r, stms)                    simplify (body, stms)
162                        end                        end
163                | AST.S_Decl(x, NONE) => let
164                    val x' = cvtVar x
165                  in                  in
166                    (simplify (env, body, stms), env)                    S.S_Var(x', NONE) :: stms
167                  end                  end
168              | AST.S_Decl(AST.VD_Decl(x, e)) => let              | AST.S_Decl(x, SOME e) => let
169                  val (stms, e') = simplifyExp (env, e, stms)                  val (stms, e') = simplifyExp (errStrm, e, stms)
170                  val (x', env) = cvtVar(env, x)                  val x' = cvtVar x
171                  in                  in
172                    (S.S_Assign(x', e') :: stms, env)                    S.S_Var(x', SOME e') :: stms
173                  end                  end
174              | AST.S_IfThenElse(e, s1, s2) => let              | AST.S_IfThenElse(e, s1, s2) => let
175                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
176                  val s1 = simplifyBlock (env, s1)                  val s1 = simplifyBlock errStrm s1
177                  val s2 = simplifyBlock (env, s2)                  val s2 = simplifyBlock errStrm s2
178                  in                  in
179                    (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, env)                    S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms
180                  end                  end
181              | AST.S_Assign(x, e) => let              | AST.S_Foreach((x, e), body) => let
182                  val (stms, e') = simplifyExp (env, e, stms)                  val (stms, xs') = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
183                    val body' = simplifyBlock errStrm body
184                  in                  in
185                    (S.S_Assign(lookupVar(env, x), e') :: stms, env)                    S.S_Foreach(cvtVar x, xs', body') :: stms
186                    end
187                | AST.S_Assign((x, _), e) => let
188                    val (stms, e') = simplifyExp (errStrm, e, stms)
189                    in
190                      S.S_Assign(cvtVar x, e') :: stms
191                  end                  end
192              | AST.S_New(name, args) => let              | AST.S_New(name, args) => let
193                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, args, stms)                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (errStrm, args, stms)
194                  in                  in
195                    (S.S_New(name, xs) :: stms, env)                    S.S_New(name, xs) :: stms
196                  end                  end
197              | AST.S_Continue => (S.S_Continue :: stms, env)              | AST.S_Continue => S.S_Continue :: stms
198              | AST.S_Die => (S.S_Die :: stms, env)              | AST.S_Die => S.S_Die :: stms
199              | AST.S_Stabilize => (S.S_Stabilize :: stms, env)              | AST.S_Stabilize => S.S_Stabilize :: stms
200              | AST.S_Return e => let              | AST.S_Return e => let
201                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
202                  in                  in
203                    (S.S_Return x :: stms, env)                    S.S_Return x :: stms
204                  end                  end
205              | AST.S_Print args => let              | AST.S_Print args => let
206                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, args, stms)                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (errStrm, args, stms)
207                  in                  in
208                    (S.S_Print xs :: stms, env)                    S.S_Print xs :: stms
209                  end                  end
210            (* end case *))            (* end case *))
211    
212      and simplifyExp (env, exp, stms) = let      and simplifyExp (errStrm, exp, stms) = let
213            fun doApply (f, tyArgs, args, ty) = let            fun doPrimApply (f, tyArgs, args, ty) = let
214                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, args, stms)                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (errStrm, args, stms)
215                  in                  in
216                    case Var.kindOf f                    case Var.kindOf f
217                     of S.FunVar => (stms, S.E_Apply(lookupVar(env, f), xs, cvtTy ty))                     of Var.BasisVar => let
                     | S.BasisVar => let  
218                          fun cvtTyArg (Types.TYPE tv) = S.TY(cvtTy(TU.resolve tv))                          fun cvtTyArg (Types.TYPE tv) = S.TY(cvtTy(TU.resolve tv))
219                            | cvtTyArg (Types.DIFF dv) = S.DIFF(TU.monoDiff(TU.resolveDiff dv))                            | cvtTyArg (Types.DIFF dv) = S.DIFF(TU.monoDiff(TU.resolveDiff dv))
220                            | cvtTyArg (Types.SHAPE sv) = S.SHAPE(TU.monoShape(TU.resolveShape sv))                            | cvtTyArg (Types.SHAPE sv) = S.SHAPE(TU.monoShape(TU.resolveShape sv))
# Line 384  Line 223 
223                          in                          in
224                            (stms, S.E_Prim(f, tyArgs, xs, cvtTy ty))                            (stms, S.E_Prim(f, tyArgs, xs, cvtTy ty))
225                          end                          end
226                      | _ => raise Fail "bogus application"                      | _ => raise Fail "bogus prim application"
227                    (* end case *)                    (* end case *)
228                  end                  end
229            in            in
230              case exp              case exp
231               of AST.E_Var x => (case Var.kindOf x               of AST.E_Var(x, _) => (case Var.kindOf x
232                     of Var.BasisVar => let                     of Var.BasisVar => let
233                          val ty = cvtTy(Var.monoTypeOf x)                          val ty = cvtTy(Var.monoTypeOf x)
234                          val x' = newTemp ty                          val x' = newTemp ty
235                          val stm = S.S_Assign(x', S.E_Prim(x, [], [], ty))                          val stm = S.S_Var(x', SOME(S.E_Prim(x, [], [], ty)))
236                          in                          in
237                            (stm::stms, S.E_Var x')                            (stm::stms, S.E_Var x')
238                          end                          end
239                      | _ => (stms, S.E_Var(lookupVar(env, x)))                      | _ => (stms, S.E_Var(cvtVar x))
240                    (* end case *))                    (* end case *))
241                | AST.E_Lit lit => (stms, S.E_Lit lit)                | AST.E_Lit lit => (stms, S.E_Lit lit)
242                | AST.E_Tuple es => raise Fail "E_Tuple not yet implemented"                | AST.E_Select(e, (fld, _)) => let
243                | AST.E_Apply(rator, tyArgs, args as [AST.E_Lit(Literal.Int n)], ty) =>                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
244                  (* constant-fold negation of integer literals *)                    in
245                    if Var.same(BasisVars.neg_i, rator)                      (stms, S.E_Select(x, cvtVar fld))
246                      then (stms, S.E_Lit(Literal.Int(~n)))                    end
247                      else doApply (rator, tyArgs, args, ty)                | AST.E_Prim(rator, tyArgs, args as [e], ty) => (case e
248                | AST.E_Apply(rator, tyArgs, args as [AST.E_Lit(Literal.Float f)], ty as Types.T_Tensor sh) =>                     of AST.E_Lit(Literal.Int n) => if Var.same(BasisVars.neg_i, rator)
249                  (* constant-fold negation of real literals *)                          then (stms, S.E_Lit(Literal.Int(~n))) (* constant-fold negation of integer literals *)
250                    if Var.same(BasisVars.neg_i, rator) andalso List.null(TU.monoShape sh)                          else doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
251                      then (stms, S.E_Lit(Literal.Float(FloatLit.negate f)))                      | AST.E_Lit(Literal.Real f) =>
252                      else doApply (rator, tyArgs, args, ty)                          if Var.same(BasisVars.neg_t, rator)
253                | AST.E_Apply(f, tyArgs, args, ty) => doApply (f, tyArgs, args, ty)                            then (stms, S.E_Lit(Literal.Real(RealLit.negate f))) (* constant-fold negation of real literals *)
254                | AST.E_Cons es => let                            else doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
255                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, es, stms)                      | AST.E_Comprehension(e', (x, e''), seqTy) => if Basis.isReductionOp rator
256                            then let
257                              val {rator, init, mvs} = Util.reductionInfo rator
258                              val (stms, xs) = simplifyExpToVar (errStrm, e'', stms)
259                              val (bodyStms, bodyResult) = simplifyExpToVar (errStrm, e, [])
260                              val acc = SimpleVar.new ("accum", Var.LocalVar, cvtTy ty)
261                              val seqTy' as STy.T_Sequence(elemTy, NONE) = cvtTy seqTy
262                              val initStm = S.S_Var(acc, SOME(S.E_Lit init))
263                              val updateStm = S.S_Assign(acc,
264                                    S.E_Prim(rator, mvs, [acc, bodyResult], seqTy'))
265                              val foreachStm = S.S_Foreach(cvtVar x, xs, mkBlock(updateStm :: bodyStms))
266                              in
267                                (foreachStm :: initStm :: stms, S.E_Var acc)
268                              end
269                            else doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
270                        | AST.E_ParallelMap(e', x, xs, _) =>
271                            if Basis.isReductionOp rator
272                              then let
273                              (* parallel map-reduce *)
274                                val result = SimpleVar.new ("res", Var.LocalVar, cvtTy ty)
275                                val (bodyStms, bodyResult) = simplifyExpToVar (errStrm, e', [])
276                                val (func, args) = Util.makeFunction(
277                                      Var.nameOf rator, mkBlock(S.S_Return bodyResult :: bodyStms),
278                                      SimpleVar.typeOf bodyResult)
279                                val mapReduceStm = S.S_MapReduce{
280                                        results = [result],
281                                        reductions = [rator],
282                                        body = func,
283                                        args = args,
284                                        source = xs
285                                      }
286                    in                    in
287                      (stms, S.E_Cons xs)                                (mapReduceStm :: stms, S.E_Var result)
288                                end
289                              else raise Fail "unsupported operation on parallel map"
290                        | _ => doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
291                      (* end case *))
292                  | AST.E_Prim(f, tyArgs, args, ty) => doPrimApply (f, tyArgs, args, ty)
293                  | AST.E_Apply((f, _), args, ty) => let
294                      val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (errStrm, args, stms)
295                      in
296                        case Var.kindOf f
297                         of Var.FunVar => (stms, S.E_Apply(cvtVar f, xs, cvtTy ty))
298                          | _ => raise Fail "bogus application"
299                        (* end case *)
300                      end
301                  | AST.E_Comprehension(e, (x, e'), seqTy) => let
302                    (* convert a comprehension to a foreach loop over the sequence defined by e' *)
303                      val (stms, xs) = simplifyExpToVar (errStrm, e', stms)
304                      val (bodyStms, bodyResult) = simplifyExpToVar (errStrm, e, [])
305                      val seqTy' as STy.T_Sequence(elemTy, NONE) = cvtTy seqTy
306                      val acc = SimpleVar.new ("accum", Var.LocalVar, seqTy')
307                      val initStm = S.S_Var(acc, SOME(S.E_Seq([], seqTy')))
308                      val updateStm = S.S_Assign(acc,
309                            S.E_Prim(BasisVars.at_dT, [S.TY elemTy], [acc, bodyResult], seqTy'))
310                      val foreachStm = S.S_Foreach(cvtVar x, xs, mkBlock(updateStm :: bodyStms))
311                      in
312                        (foreachStm :: initStm :: stms, S.E_Var acc)
313                      end
314                  | AST.E_ParallelMap(e, x, xs, ty) => raise Fail "FIXME"
315                  | AST.E_Tensor(es, ty) => let
316                      val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (errStrm, es, stms)
317                      in
318                        (stms, S.E_Tensor(xs, cvtTy ty))
319                    end                    end
320                | AST.E_Seq(es, ty) => let                | AST.E_Seq(es, ty) => let
321                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, es, stms)                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (errStrm, es, stms)
322                    in                    in
323                      (stms, S.E_Seq(xs, cvtTy ty))                      (stms, S.E_Seq(xs, cvtTy ty))
324                    end                    end
325                | AST.E_Slice(e, indices, ty) => let (* tensor slicing *)                | AST.E_Slice(e, indices, ty) => let (* tensor slicing *)
326                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
327                    fun f ([], ys, stms) = (stms, List.rev ys)                    fun f ([], ys, stms) = (stms, List.rev ys)
328                      | f (NONE::es, ys, stms) = f (es, NONE::ys, stms)                      | f (NONE::es, ys, stms) = f (es, NONE::ys, stms)
329                      | f (SOME e::es, ys, stms) = let                      | f (SOME e::es, ys, stms) = let
330                          val (stms, y) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                          val (stms, y) = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
331                          in                          in
332                            f (es, SOME y::ys, stms)                            f (es, SOME y::ys, stms)
333                          end                          end
# Line 438  Line 338 
338                | AST.E_Cond(e1, e2, e3, ty) => let                | AST.E_Cond(e1, e2, e3, ty) => let
339                  (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)                  (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)
340                    val result = newTemp(cvtTy ty)                    val result = newTemp(cvtTy ty)
341                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e1, S.S_Var result :: stms)                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (errStrm, e1, S.S_Var(result, NONE) :: stms)
342                    fun simplifyBranch e = let                    fun simplifyBranch e = let
343                          val (stms, e) = simplifyExp (env, e, [])                          val (stms, e) = simplifyExp (errStrm, e, [])
344                          in                          in
345                            mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)                            mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)
346                          end                          end
# Line 450  Line 350 
350                      (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)                      (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)
351                    end                    end
352                | AST.E_LoadNrrd(_, nrrd, ty) => (case cvtTy ty                | AST.E_LoadNrrd(_, nrrd, ty) => (case cvtTy ty
353                     of ty as SimpleTypes.T_DynSequence _ => (stms, S.E_LoadSeq(ty, nrrd))                     of ty as SimpleTypes.T_Sequence(_, NONE) => (stms, S.E_LoadSeq(ty, nrrd))
354                      | ty as SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => (                      | ty as SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => (
355                          case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, dim, shape)                          case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo(errStrm, nrrd), dim, shape)
356                           of NONE => raise Fail(concat[                           of NONE => raise Fail(concat[
357                                  "nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"                                  "nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"
358                                ])                                ])
# Line 461  Line 361 
361                      | _ => raise Fail "bogus type for E_LoadNrrd"                      | _ => raise Fail "bogus type for E_LoadNrrd"
362                    (* end case *))                    (* end case *))
363                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => let                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => let
364                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
365                    val dstTy = cvtTy dstTy                    val dstTy = cvtTy dstTy
366                    val result = newTemp dstTy                    val result = newTemp dstTy
367                    val rhs = S.E_Coerce{srcTy = cvtTy srcTy, dstTy = dstTy, x = x}                    val rhs = S.E_Coerce{srcTy = cvtTy srcTy, dstTy = dstTy, x = x}
368                    in                    in
369                      (S.S_Assign(result, rhs)::stms, S.E_Var result)                      (S.S_Var(result, SOME rhs)::stms, S.E_Var result)
370                    end                    end
371              (* end case *)              (* end case *)
372            end            end
373    
374      and simplifyExpToVar (env, exp, stms) = let      and simplifyExpToVar (errStrm, exp, stms) = let
375            val (stms, e) = simplifyExp (env, exp, stms)            val (stms, e) = simplifyExp (errStrm, exp, stms)
376            in            in
377              case e              case e
378               of S.E_Var x => (stms, x)               of S.E_Var x => (stms, x)
379                | _ => let                | _ => let
380                    val x = newTemp (S.typeOf e)                    val x = newTemp (S.typeOf e)
381                    in                    in
382                      (S.S_Assign(x, e)::stms, x)                      (S.S_Var(x, SOME e)::stms, x)
383                    end                    end
384              (* end case *)              (* end case *)
385            end            end
386    
387      and simplifyExpsToVars (env, exps, stms) = let      and simplifyExpsToVars (errStrm, exps, stms) = let
388            fun f ([], xs, stms) = (stms, List.rev xs)            fun f ([], xs, stms) = (stms, List.rev xs)
389              | f (e::es, xs, stms) = let              | f (e::es, xs, stms) = let
390                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (errStrm, e, stms)
391                  in                  in
392                    f (es, x::xs, stms)                    f (es, x::xs, stms)
393                  end                  end
# Line 495  Line 395 
395              f (exps, [], stms)              f (exps, [], stms)
396            end            end
397    
398      fun transform (errStrm, ast) = let      fun simplifyStrand (errStrm, AST.Strand{name, params, state, initM, updateM, stabilizeM}) = let
399            val simple = simplifyProgram ast            val params' = cvtVars params
400            val _ = SimplePP.output (Log.logFile(), "simplify", simple)   (* DEBUG *)            fun simplifyState ([], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms)
401            val simple = Inliner.transform simple              | simplifyState ((x, optE) :: r, xs, stms) = let
402            val _ = SimplePP.output (Log.logFile(), "inlining", simple)   (* DEBUG *)                  val x' = cvtVar x
403                    in
404                      case optE
405                       of NONE => simplifyState (r, x'::xs, stms)
406                        | SOME e => let
407                            val (stms, e') = simplifyExp (errStrm, e, stms)
408                            in
409                              simplifyState (r, x'::xs, S.S_Var(x', SOME e') :: stms)
410                            end
411                      (* end case *)
412                    end
413              val (xs, stm) = simplifyState (state, [], [])
414              in
415                S.Strand{
416                    name = name,
417                    params = params',
418                    state = xs,
419                    stateInit = stm,
420                    initM = Option.map (simplifyBlock errStrm) initM,
421                    updateM = simplifyBlock errStrm updateM,
422                    stabilizeM = Option.map (simplifyBlock errStrm) stabilizeM
423                  }
424              end
425    
426        fun simplifyCreate (errStrm, AST.C_Grid(dim, stm)) = S.C_Grid(dim, simplifyBlock errStrm stm)
427          | simplifyCreate (errStrm, AST.C_Collection stm) = S.C_Collection(simplifyBlock errStrm stm)
428    
429        fun transform (errStrm, prog) = let
430              val AST.Program{
431                      props, const_dcls, input_dcls, globals, init, strand, create, update
432                    } = prog
433              val consts' = ref[]
434              val constInit = ref[]
435              val inputs' = ref[]
436              val globals' = ref[]
437              val globalInit = ref[]
438              val funcs = ref[]
439              fun simplifyConstDcl (x, SOME e) = let
440                    val (stms, e') = simplifyExp (errStrm, e, [])
441                    val x' = cvtVar x
442                    in
443                      consts' := x' :: !consts';
444                      constInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !constInit)
445                    end
446              fun simplifyInputDcl ((x, NONE), desc) = let
447                    val x' = cvtVar x
448                    val init = (case SimpleVar.typeOf x'
449                           of SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => let
450                                val info = ImageInfo.mkInfo(dim, shape)
451                                in
452                                  S.Image info
453                                end
454                            | _ => S.NoDefault
455                          (* end case *))
456                    val inp = S.INP{
457                            var = x',
458                            desc = desc,
459                            init = init
460                          }
461                    in
462                      inputs' := inp :: !inputs'
463                    end
464                | simplifyInputDcl ((x, SOME(AST.E_LoadNrrd(tvs, nrrd, ty))), desc) = let
465                    val x' = cvtVar x
466                  (* load the nrrd proxy here *)
467                    val info = NrrdInfo.getInfo (errStrm, nrrd)
468                    val init = (case SimpleVar.typeOf x'
469                           of SimpleTypes.T_Sequence(_, NONE) => S.LoadSeq nrrd
470                            | SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => inputImage(errStrm, nrrd, dim, shape)
471                            | _ => raise Fail "impossible"
472                          (* end case *))
473                    val inp = S.INP{
474                            var = x',
475                            desc = desc,
476                            init = init
477                          }
478                    in
479                      inputs' := inp :: !inputs'
480                    end
481                | simplifyInputDcl ((x, SOME e), desc) = let
482                    val x' = cvtVar x
483                    val (stms, e') = simplifyExp (errStrm, e, [])
484                    val inp = S.INP{
485                            var = x',
486                            desc = desc,
487                            init = S.ConstExpr
488                          }
489            in            in
490              simple                    inputs' := inp :: !inputs';
491                      constInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !constInit)
492                    end
493              fun simplifyGlobalDcl (AST.D_Var(x, optE)) = let
494                    val x' = cvtVar x
495                    in
496                      case optE
497                        of NONE => globals' := x' :: !globals'
498                         | SOME e => let
499                             val (stms, e') = simplifyExp (errStrm, e, [])
500                             in
501                               globals' := x' :: !globals';
502                               globalInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !globalInit)
503                             end
504                      (* end case *)
505                    end
506                | simplifyGlobalDcl (AST.D_Func(f, params, body)) = let
507                    val f' = cvtVar f
508                    val params' = cvtVars params
509                    val body' = pruneUnreachableCode (simplifyBlock errStrm body)
510                    in
511                      funcs := S.Func{f=f', params=params', body=body'} :: !funcs
512                    end
513              in
514                List.app simplifyConstDcl const_dcls;
515                List.app simplifyInputDcl input_dcls;
516                List.app simplifyGlobalDcl globals;
517                S.Program{
518                    props = props,
519                    consts = List.rev(!consts'),
520                    inputs = List.rev(!inputs'),
521                    constInit = mkBlock (!constInit),
522                    globals = List.rev(!globals'),
523                    init = mkBlock (!globalInit),
524                    funcs = List.rev(!funcs),
525                    strand = simplifyStrand (errStrm, strand),
526                    create = simplifyCreate (errStrm, create),
527                    update = Option.map (simplifyBlock errStrm) update
528                  }
529            end            end
530    
531    end    end

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